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第7章 结构催化剂与反应器：新结构、新策略和新进展 1

7.1 基于原电池置换反应的foam/fiber结构催化功能化及其应用探索 3

7.1.1 草酸二甲酯加氢制乙二醇 3

7.1.2 煤层甲烷脱氧 4

7.1.3 气相醇选择氧化 4

7.2 foamfiber结构的湿式化学刻蚀催化功能化及其应用探索 5

7.2.1 合成天然气 5

7.2.2 高通量甲烷部分氧化制合成气 6

7.3 fiber结构上原位晶化生长MFI分子筛及其应用探索 6

7.3.1 甲醇制丙烯 6

7.3.2 催化精馏 7

7.4 Al-fiber结构的水蒸气氧化功能化及其应用探索 8

7.4.1 合成气制DMO 8

7.4.2 费托合成制低碳烯烃 8

7.5 Ni-foam结构的水热处理功能化及其deNOx催化性能 9

7.6 偶联剂辅助的NPs@Oxides纳米核-壳催化剂的整装结构化及其应用 10

7.7 烧结fiber包结细颗粒催化剂及其应用 11

7.7.1 制氢与纯化 11

7.7.2 空气净化 14

7.7.3 移动费托合成 15

7.8 电化学储能材料 16

7.9 结论与展望 17

参考文献 17

第8章 催化裂化 22

8.1 概述 22

8.2 石油烃类的催化裂化反应 25

8.2.1 烃类催化裂化反应的机理 25

8.2.2 石油馏分的催化裂化反应 26

8.2.3 催化裂化反应的热力学 28

8.2.4 催化裂化反应动力学 28

8.3 催化裂化催化剂 35

8.3.1 天然白土催化剂 36

8.3.2 全合成硅酸盐裂化催化剂 36

8.3.3 沸石分子筛裂化催化剂 38

8.4 裂化催化剂的失活与再生 40

8.4.1 水热失活 40

8.4.2 结焦失活 41

8.4.3 重金属毒物引起的失活 42

8.4.4 裂化催化剂的再生 43

8.5 流态化基本原理 44

8.5.1 流态化域 44

8.5.2 流态化的特点 46

8.5.3 颗粒的循环与压力平衡 47

8.6 反应-再生系统 49

8.6.1 提升管反应器 49

8.6.2 再生器 51

8.7 结论与展望 54

参考文献 55

第9章 加氢裂化技术 57

9.1 引言 57

9.1.1 加氢裂化简介 57

9.1.2 加氢裂化的特点及意义 57

9.1.3 加氢裂化过程中的主要反应 58

9.1.4 加氢裂化与催化反应工程的关系 58

9.2 加氢裂化工艺与催化剂概要 59

9.2.1 加氢裂化工艺及催化剂 59

9.2.2 加氢裂化反应过程 60

9.3 加氢裂化反应动力学 63

9.3.1 加氢裂化反应的关联模型 63

9.3.2 加氢裂化各种集总动力学模型 66

9.3.3 两维加氢裂化集总动力学模型 69

9.3.4 其他复杂反应动力学模型简介 71

9.4 加氢裂化的反应工程描述 72

9.4.1 氢对加氢裂化反应过程的影响 72

9.4.2 竞争吸附、中毒对HC反应的影响 74

9.4.3 滴流床反应器的传质与传热 76

9.5 应用催化反应工程理论指导加氢裂化过程开发实例 80

9.5.1 加氢裂化催化剂级配技术 81

9.5.2 FDTG技术 83

9.5.3 液相循环加氢技术 84

9.5.4 沸腾床技术 85

参考文献 86

第10章 催化重整反应工程 89

10.1 催化重整概述 89

10.1.1 催化重整的发展 89

10.1.2 催化重整的类型 90

10.1.3 催化重整的作用 91

10.2 催化重整原料油 93

10.2.1 重整原料油馏程要求 94

10.2.2 重整原料杂质含量指标 95

10.2.3 重整原料表征 101

10.3 催化重整化学反应 102

10.3.1 六元环烷烃脱氢反应 103

10.3.2 五元环烷烃脱氢异构化反应 103

10.3.3 链烷烃脱氢环化反应 104

10.3.4 链烷烃异构化反应 104

10.3.5 烷烃的氢解和加氢裂化反应 104

10.3.6 芳烃的脱烷基反应 105

10.3.7 积炭反应 105

10.4 催化重整反应热力学和动力学 105

10.4.1 重整反应热力学 106

10.4.2 重整反应动力学 109

10.5 催化重整反应动力学模型 114

10.5.1 国外催化重整集总动力学模型 114

10.5.2 国内典型的催化重整集总动力学模型 117

10.6 催化重整操作参数 122

10.6.1 反应压力 123

10.6.2 反应温度 124

10.6.3 体积空速 125

10.6.4 氢烃比 127

10.6.5 操作参数与原料油性质的关系 128

10.6.6 操作参数与产品性质的关系 129

10.7 催化重整催化剂 132

10.7.1 活性氧化铝载体 132

10.7.2 金属组元 135

10.7.3 催化剂的制备 140

10.7.4 半再生重整催化剂的发展 142

10.7.5 连续重整催化剂的发展 143

10.8 催化重整工艺 148

10.8.1 原料预处理 148

10.8.2 重整反应 149

10.8.3 催化剂再生 151

10.9 催化重整催化剂烧焦动力学模型 153

10.9.1 刘耀芳等的铂锡重整催化剂烧焦动力学方程 154

10.9.2 潘国庆等的铂锡重整催化剂烧焦动力学方程 156

参考文献 156

第11章 石油馏分加氢处理 159

11.1 加氢处理的化学反应 159

11.1.1 概述 159

11.1.2 加氢处理反应 161

11.1.3 加氢处理的影响因素 178

11.2 加氢处理催化剂 182

11.2.1 加氢处理催化剂的组成 182

11.2.2 加氢处理催化剂的制备方法 185

11.2.3 加氢处理催化剂的预硫化 188

11.2.4 加氢处理催化剂的失活及再生 190

11.2.5 加氢处理催化剂的催化作用机理 191

11.3 加氢处理工艺 204

11.3.1 概述 204

11.3.2 汽油馏分加氢处理 206

11.3.3 柴油加氢处理 223

11.3.4 重馏分油加氢处理 238

11.3.5 重油加氢处理 242

参考文献 249

第12章 煤炭间接液化：从基础到工业化 253

12.1 引言 253

12.2 国内外煤炭间接液化技术发展 254

12.2.1 国外煤炭间接液化技术发展 254

12.2.2 国内煤炭间接液化技术发展 256

12.3 催化与工程技术基础 257

12.3.1 高温浆态床费托合成工艺 257

12.3.2 费托合成反应机理和详细机理动力学 258

12.3.3 费托合成铁基催化剂的结构设计和制备 260

12.3.4 浆态床合成反应器设计与控制 265

12.3.5 油品加工 266

12.3.6 工艺系统集成 266

12.4 工业示范和产业化推广 267

12.4.1 合成油示范装置 267

12.4.2 百万吨级合成油商业厂建设 269

12.5 展望 269

参考文献 270

第13章 甲醇制烯烃工艺 276

13.1 甲醇制烯烃催化剂 276

13.1.1 SAPO-34分子筛的合成 277

13.1.2 流化床微球催化剂的放大制备 278

13.2 甲醇制烯烃反应热力学 280

13.2.1 反应网络确定 280

13.2.2 反应热力学常数 281

13.3 甲醇制烯烃反应动力学 282

13.3.1 微观反应动力学 283

13.3.2 集总反应动力学 287

13.4 甲醇制烯烃反应研究 291

13.4.1 影响因素 291

13.4.2 甲醇制烯烃反应特征 294

13.5 甲醇制烯烃工艺开发 295

13.5.1 固定流化床到循环流化床 295

13.5.2 中试循环流化床反应器 297

13.5.3 甲醇制低碳烯烃流化床反应器选择 300

13.5.4 甲醇制烯烃催化剂再生 300

13.5.5 甲醇制烯烃过程副反应 301

13.6 甲醇制低碳烯烃工艺 303

13.6.1 甲醇制低碳烯烃工艺流程 303

13.6.2 甲醇制低碳烯烃工艺设备 305

参考文献 306

第14章 机动车催化剂 309

14.1 概述 309

14.1.1 尾气污染物的种类及危害 309

14.1.2 尾气污染物的控制法规和净化策略 310

14.1.3 尾气净化催化剂种类及基本组成 310

14.2 汽油车和摩托车尾气净化催化剂（器）技术 313

14.2.1 汽油车尾气排放特点 313

14.2.2 汽油车尾气净化原理 314

14.2.3 汽油车尾气净化催化剂研究进展 315

14.2.4 汽油车尾气净化催化剂发展趋势 316

14.2.5 摩托车尾气排放特点及催化剂 317

14.3 压缩天然气车尾气净化催化剂（器）技术 320

14.3.1 压缩天然气车尾气排放特点 320

14.3.2 天然气尾气排放特点 321

14.3.3 天然气汽车尾气净化原理 321

14.3.4 压缩天然气汽车尾气净化催化剂研究进展 323

14.3.5 天然气汽车尾气净化催化剂的发展及挑战 324

14.4 柴油车催化剂（器）技术 325

14.4.1 柴油车尾气排放特点 325

14.4.2 柴油车净化原理 325

14.4.3 柴油车净化催化剂研究进展 330

14.4.4 柴油车净化催化剂发展趋势 335

14.5 机动车尾气净化催化剂的评价和匹配 337

14.5.1 机动车尾气净化催化剂实验室评价 338

14.5.2 机动车尾气净化催化剂台架及整车评价 338

参考文献 341

第15章 己内酰胺绿色生产技术的化学和工程基础 344

15.1 现有的己内酰胺生产技术 345

15.2 钛硅分子筛与淤浆床反应器集成用于环己酮氨肟化制备环己酮肟 345

15.2.1 环己酮氨肟化制备环己酮肟工艺技术 345

15.2.2 空心结构钛硅分子筛制备技术 346

15.2.3 单釜连续淤浆床环己酮氨肟化制备环己酮肟工艺技术 348

15.3 纯硅分子筛与径向移动床反应器集成用于环己酮肟气相贝克曼重排制备己内酰胺 351

15.3.1 环己酮肟重排制备己内酰胺 351

15.3.2 纯硅分子筛的合成 352

15.3.3 气相重排催化剂制备 353

15.3.4 环己酮肟气相贝克曼重排反应工艺 356

15.3.5 环己酮肟气相贝克曼重排反应过程 358

15.3.6 气相重排工业示范 361

15.4 非晶态Ni与磁稳定床集成用于己内酰胺加氢精制 362

15.4.1 己内酰胺加氢精制反应化学 362

15.4.2 非晶态合金催化剂用于己内酰胺加氢精制 363

15.4.3 磁稳定床己内酰胺加氢精制技术 366

15.4.4 磁稳定床己内酰胺加氢精制工业应用 369

15.5 结论 369

参考文献 370

主要编写人员简介 373